DE3204963A1

DE3204963A1 - Verfahren zur verminderung des schwermetall-gehaltes im rohphosphat

Info

Publication number: DE3204963A1
Application number: DE19823204963
Authority: DE
Inventors: Hans-Tuisko Dipl.-Chem. Dr. 6246 Glashütten Baechle; Adolf Ferdinand Dipl.-Chem. Dr. 6232 Bad Soden Orth; Helmold von Dipl.-Chem. Dr. 6240 Königstein Plessen; Friedrich Dipl.-Chem. Dr. 4300 Essen Wolstein
Original assignee: Uhde GmbH; Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1983-08-25

Description

Bezeichnung : "Verfahren zur Verminderung des Schwermetall-
Gehaltes im Rohphosphat" Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Verminderung des Schwermetall-Gehaltes im Rohphosphat, das einer Säurebehandlung unterworfen wird, insbesondere zur Entfernung von Cadmiumverbindungen.
Der Verminderung des Gehaltes an Schwermetall bei Rohphosphaten ist in der Literatur noch keine Aufmerksamkeit geschenkt worden. Das Entfernen anderer, nicht gewünschter Stoffe, wie z.B. Magnesiumverbindungen, ist bekannt. Bei der bisher bekannten Behandlung des Rohphosphates mit Säure gehen die unerwünschten Schwermetalle mit in Lösung über und lassen sich daher nur schwer oder gar nicht aus dem System entfernen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der bei dem eingangs bezeichneten Verfahren die Entfernung von Schwermetallen aus Rohphosphat in wirtschaftlicher Weise möglich ist.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Anwesenheit von Ca-Ionen derpH-Wert zwischen 0,2 - 3 eingestellt wird.
Es hat sich gezeigt, daß mit der Erfindung erreicht wird, daß nach einer entsprechenden Säurebehandlung das abgetrennte Rohphosphat weitgehend schwermetallfrei ist, wobei insbesondere ein nachhaltiger P205-Verlust vermieden wird.
Da, wie bekannt, Rohphosphate, je nach Abbaugebieten, sehr unterschiedliche Zusammensetzungen haben können, ist es entweder notwendig, Calcium-Ionen von außen dem System zuzuführen oder es reicht aus, die im Rohphosphat durch den Säureaufschluß entstehenden Calcium-Ionen für die erfindungsgemäße Verfahrensweise einzusetzen.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß eine Calciumnitratlösung zugegeben wird, insbesondere dann, wenn das eingesetzte Rohphosphat keine oder so geringe Mengen an Calcium enthält, daß eine ausreichende Calcium-Ionen-Ausbeute nicht gewährleistet ist.
Im Prozeß werden diese Calcium-Ionen insbesondere zur Bildung des lagerfähigen Apatits herangezogen, das die gewünschte Schwermetallanreicherung nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erfährt.
Vorteilhaft ist es, wenn, wie dies die Erfindung vorsieht, eine Calciumnitratlösung in der Konzentration von 0 - 50 Gew. % zugegeben wird, wobei vorteilhafterweise das Verhältnis Rohphosphat zu den zugesetzten Flüssigkeiten 0,3 - 3,0 beträgt.
Die Erfindung sieht auch vor, daß zur Einstellung des pH-Wertes alle sauren Lösungen, insbesondere Salpetersäure oder Phosphorsäure oder Salz- säure oder deren Gemische eingesetzt werden.
Eine zusätzliche und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß nach Abtrennung des behandelten Rohphosphates eine Neutralisation der die Schwermetalle enthaltenden Abzugsflüssigkeit erfolgt.
Grundsätzlich kann diese Neutralisation mit jedem Neutralisationsmittel vorgenommen werden, allerdings ist es besonders vorteilhaft und ein besonderes Merkmal der Erfindung, wenn die Neutralisation mittels Calciumhydroxid erfolgt. Mit diesem erfindungsgemäßen Merkmal wird erreicht, daß Ca3 (PO4)2 zusammen mit den Schwermetallen z.B. als Apatit gebildet wird, welches entweder einer Endlagerung oder einer weiteren Aufbereitung zuführbar ist, und sich gleichzeitig Calciumnitrat bildet, welches bei einem entsprechend geführten Prozeß an den Prozeßbeginn wieder rückgeführt werden kann, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines vereinfachten Prozeßschaubildes näher erläutert: Das Verfahren ist dabei lediglich schematisch dargestellt, ohne verfahrenstechnische Einzelheiten zu berücksichtigen. So wird dem Systembereich 1 Rohphosphat, Salpetersäure und Calciumnitratlösung zugeführt, was mit den Pfeilen 2, 3 und 4 angedeutet ist. In diesem Systembereich 1 findet die erfindungsgemäße Systemeinstellung im Säurebereich statt. Das entstehende Gemisch wird abgezogen und der Abtrennung, z.B. der Filtration, zugeführt, was mit dem Systemblock 5 angedeutet ist.
Das behandelte, schwermetallarme Rohphosphat wird weiteren Bearbeitungsstufen zugeführt, worauf es hier nicht näher ankommt. Diese Systemstelle ist mit dem Pfeil 6 bezeichnet. Die die Schwermetalle und deren Verbindungen enthaltende Abzugsflüssigkeit aus dem Systembereich 5 wird über den Pozeßweg 7 dem Systembereich 8 zugeführt, in dem eine Neutralisation vorgenommen wird.
Zur Neutralisation wird dem Systembereich 8 z.B. Calciumhydroxyd zugeführt, was mit dem Pfeil 9 angedeutet ist.
Hier kann z.B. ein pH-Wert von 7 eingestellt werden.
Durch die Neutralisation im Systembereich 8 bildet sich beispielsweise Apatit mit den Schwermetallen sowie Calciumnitratlösung, was mit dem Systembereich 10 angedeutet ist.
Das lagerfähige Apatit wird bei 11 dem System entzogen, das entstandene Calciumnitrat wird über den Prozeßweg 12 an den Prozeßanfang rückgeführt.
Natürlich ist die beschriebene Prozeßführung und die eingesetzten Mittel in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So können einige hier als Blöcke dargestellte Systembereiche verfahrenstechnisch zusammengefaßt werden. Auf die Rückführung des Calciumnitrates kann verzichtet werden, wenn am Prozeßbeginn durch das eingesetzte Rohphosphat eine ausreichende Konzentration an Calcium-Ionen gewährleistet ist.

Claims

Ansprüche : 1. Verfahren zur Verminderung des Schwermetall-Gehaltes, insbesondere von Cadmiumverbindungen, im Rohphosphat, das einer Säurebehandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwesenheit von Ca-Ionen der pH-Wert zwischen 0,2 - 3 eingestellt wird.
2. Verfähren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Calciumnitratlösung zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Calciumnitratlösung im Konzentrationsbereich von O - 50 Gew. % zugegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Rohphaphat zu den zugesetzten Flüsigkeiten 0,3 - 3,0 beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennze chnet, daß zur Einstellung des pH-Wertes alle sauren Lösungen, insbesondere Salpetersäure oder Phosphorsäure oder Salzsäure oder deren Gemische, eingesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abtrennung des behandelten Rohphosphates eine Neutralisation der die Schwermetalle enthaltenden Abzugsflflssigkeit erfolgt, z.B. mit Natronlauge, Ammoniak o. dgl.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mittels Calciumhydroxid erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Neutralisation entstehende Calciumnitrat im Kreislauf gefUhrt wird.